Soru
20. Kutlesi 0.20 kg olan bir top bir duvara firlatilyor. Duvara carptiginda 40m/s hizla saga yatay olarak hareket ediyor. Carpma sonucu 30m/s bizla yatay olarak sola dogru geri dónũyor Top 0.0050 s boyunca duvarla temas halindeyse, carpma strasinda duvarin topa uyguladigi ortalama yatay kuwet kaç kN'dur? A) 2.80 B) 0.40 C) 2.40 D) 1.75 E) 3.57
Çözüm
4.3306 Voting
Berfin
Profesyonel · 6 yıl öğretmeniUzman doğrulaması
Cevap
Bu soruda, çarpma sırasında uygulanan ortalama yatay kuvveti bulmamız istenmektedir. Bu kuvvet, çarpma sırasında topun hızındaki değişimine bağlıdır.<br /><br />Topun çarpma öncesi ve sonrası hızları verilmiştir. Topun çarpma öncesi hızı $40m/s$ ve çarpma sonrası hızı $30m/s$ olarak verilmiştir. Bu durumda, topun hızındaki değişim $-10m/s$ olacaktır (çünkü top sola doğru hareket ediyor).<br /><br />Topun kütlesi ise $0.20kg$ olarak verilmiştir. Bu durumda, çarpma sırasında uygulanan ortalama yatay kuvveti bulmak için Newton'un ikinci yasasını kullanabiliriz:<br /><br />$F = m \cdot a$<br /><br />Burada $F$ kuvveti, $m$ kütlesini ve $a$ hız değişimini temsil eder. Hız değişimi, $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$ şeklinde hesaplanabilir. Bu durumda:<br /><br />$a = \frac{-10m/s}{0.0050s} = -2000m/s^2$<br /><br />Şimdi bu değerleri Newton'un ikinci yasasına yerleştirelim:<br /><br />$F = 0.20kg \cdot (-2000m/s^2) = -400N$<br /><br />Negatif işareti, kuvvetin sola doğru olduğunu gösterir. Bu durumda, kuvvetin büyüklüğü $400N$ olarak bulunur. Bu değeri kilonewton (kN) cinsinden ifade etmek için $400N$'i $1000$'e bölelim:<br /><br />$F = \frac{400N}{1000} = 0.40kN$<br /><br />Dolayısıyla, doğru cevap B) 0.40'tır.
Derecelendirmek için tıklayın: